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目前,多功能水处理剂越来越受到人们的广泛关注,同时随着工业经济的发展,开发新型、高效、价格低廉、环境友好的多功能水处理剂至关重要。因此,合成多功能水处理剂对工业循环水的除垢防腐具有重大意义。本论文针对此做了如下的研究:1.以衣康酸(IA)、马来酸酐(MA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,采用微波辐射法合成了IA-MA-AMPS三元共聚物。通过红外对其结构进行了表征;采用静态阻垢法、电化学交流阻抗(EIS)、电导法、极化曲线法和紫外分光法,测定了其阻Ca CO3垢的性能、缓蚀性能和对氧化铁(Fe2O3)的分散性能;通过Ca CO3的扫描电子显微镜(SEM)和X-衍射(XRD)以及Q235A碳钢片的SEM,探讨了其阻垢和缓蚀机理;通过分子动力学(MD)从微观上探讨了阻垢机理。并研究了共聚物在几种废水中的应用效果。结果表明:IA-MA-AMPS具有优异的阻Ca CO3垢的性能和缓蚀性能,当其投加量为50 mg/L时,阻垢率和缓蚀率均可达90%以上;可适用于中低硬度、高水温的水处理系统;其阻垢机理为晶格畸变和螯合分散作用;其缓蚀机理主要为负催化效应;此外,与静态阻垢法和电导法相比,EIS测定阻垢性能的方法更为简便、准确度高、耗时小。2.采用“准一步法”制得可携带多官能团的超支化聚酰胺酯(HBPAE),以此为模板构建HBPAE-AMPS共聚物。通过红外及测定共聚物分子量对其结构进行了表征;静态阻垢法、电导法和EIS等技术表明共聚物的阻垢性能良好,阻垢率可达91.97%;极化曲线和EIS结果表明其缓蚀性能较好,可达80.80%;紫外分光光度法表明其对水中异养菌的抗菌性能优良,可达87.21%。通过对Ca CO3垢样的SEM和XRD图谱的分析,其阻垢机理主要是晶格畸变和分散作用的共同结果;缓蚀机理主要是通过在碳钢表面形成吸附膜来达到缓蚀作用。此外,考察了其在油田模拟废水中的应用情况,结果表明其的阻垢和缓蚀性能较好,分别可达83.76%、75.60%。3.利用MA对超支化聚乙烯亚胺(HPEI)进行羧基化改性,制得羧基化HPEI(CHPEI)。以CHPEI和AMPS为原料,通过微波法合成了CHPEI-AMPS共聚物;以其为载体制备了载银CHPEI-AMPS复合物。通过红外和XRD对合成材料的结构进行了表征;采用紫外分光光度法、静态阻垢法、EIS、极化曲线对两种复合物的性能进行了表征;通过MD模拟研究了CHPEI-AMPS的阻垢机理。研究表明CHPEI-AMPS和载银CHPEI-AMPS均具有优异的阻垢和缓蚀性能,当投加量为50mg/L时,两者阻垢率均在99%,缓蚀率分别为91%和94%;在相同条件下,载银CHPEI-AMPS的杀菌性能更好;采用紫外分光光度法和EIS评价水处理剂的杀菌性能,更为准确、快速、简便;CHPEI-AMPS的阻垢机理主要是通过非键作用和Ca-O离子键合作用使得方解石发生晶格畸变,从而达到除垢的目的。以中央空调冷却水为介质,对两种复合物的实际应用情况作了研究,表明两者在中央空调冷却水中的性能优良,其阻垢率、缓蚀率和杀菌率均可达90%以上。此外,载银CHPEI-AMPS为构建以有机为载体的有机-无机复合多功能水处理剂的研制提供了一定的依据。